Применение опиливания. Опиливание металла - простейшая операция металлообработки

Опиливание - слесарная операция, при которой с поверхности детали напильником срезают слой металла толщиной от 0,05 до 1 мм. Опиливают деталь обычно после рубки или резки для отделки поверхности детали и придания ей более точных размеров, а также для пригонки деталей при сборке. Напильники представляют собой стальные, закаленные бруски различной формы с насеченными на рабочих поверхностях зубьями, которые срезают с обрабатываемой детали небольшие слои металла в виде стружки (опилок).

Насечка напильников бывает одинарной и двойной (перекрестной), ее наносят на специальных станках зубилом или получают фрезерованием и шлифованием. Напильниками с одинарной насечкой, выполненной под углом 70-80° к его оси, опиливают мягкие материалы, так как работа ими требует больших усилий вследствие срезания широкой стружки, у напильников с двойной насечкой нижнюю насечку выполняют под углом 56-60°, верхнюю - под углом 70-80° к оси напильника. Такой вид насечки дает возможность обрабатывать напильниками твердые материалы, так как при опиливании стружка дробится и работа облегчается.

В зависимости от числа зубьев, приходящихся на 1см напильники делятся на три класса: драчевые (4-12 зубьев, номер насечки 0), личные (13-25 зубьев, номер насечки 1) бархатные (36-80 зубьев, номера насечек 2, 3, 4 и 5), у бархатных напильников чем выше номер насечки, тем больше зубьев на 1 см и они мельче.

Драчевые напильники применяются в тех случаях, когда с детали необходимо снять слой металла более 0,3 мм. Для снятия меньших слоев металла и получения чистой поверхности и точных размеров применяются личные напильники. Бархатные напильники предназначены для доводки и точной подгонки деталей.

Напильники со специальной насечкой в виде отдельных (точечных) зубьев называются рашпилями. Их применяют для опиливания вязких и мягких материалов (дерево, баббит и др.). Для обработки небольших поверхностей и доводочных работ применяются надфили,

По форме поперечного сечения напильники бывают восьми типов: плоские (остроносые и тупоносые), круглые, овальные, полукруглые, квадратные, трехгранные, ромбические и ножовочные.

Для опиливания выбирают напильник определенной формы и длины. Выбор формы напильника определяется очертанием обрабатываемой поверхности детали. Криволинейные вогнутые поверхности опиливают круглыми или овальными напильниками, а выпуклые - плоскими.

Опиленные плоскости проверяют линейкой или угольником на просвет. У правильно обработанной поверхности просвет ровный или совсем отсутствует. Параллельность двух плоскостей проверяют кронциркулем.

Для продления срока службы напильников необходимо соблюдать определенные правила. Новыми напильниками нельзя опиливать твердые материалы, поверхности с литейной коркой, а также не очищенные от окалины.

Опиливанием называется снятие слоя с поверхности заготовки посредством напильника.

Напильники представляют собой режущий инструмент в виде стальных закаленных брусков с насечкой на поверхности. Материал У13, У13А, а также хромистая шарикоподшипниковая сталь ШХ15.

Имеют различную форму плоскую, квадратную, трехгранную, полукруглую, круглую, ромбические, ножовочные. С различным числом насечек, приходящихся на 1 пог.см рабочей части (драчевые, личные и бархатные).

Три типа: обыкновенные, надфили и рашпили, алмазные напильники и надфили.

Напильники бывают:

с одинарной насечкой могут снимать широкую стружку, их применяют при опиливании мягких металлов, а также неметаллов.

с двойной или перекрестной насечкой, для стали чугуна и др. твердых материалов. В этих напильниках сначала насекается нижняя, глубокая насечка, называемая основной, а по верх неё верхняя, неглубокая, называемая вспомогательной, которая разрубает основную насечку на зубья.

перекрестная насечка размельчает стружку, что облегчает работу.

Дуговая насечка имеет большие впадины между зубьями и дугообразную форму, обеспечивающую высокую производительность и хорошее качество.

Рашпильная насечка – зубья в шахматном порядке. Для мягких металлов и неметаллов.

Выбор напильников:

Для грубого опиливания до 0,5 мм применяют драчевые напильники, позволяющие за один ход снять слой металла 0,08- 0,15 мм.

Личные – для более чистой отделки на 0,15 мм. Снимают 0,05-0,08 мм за один ход. Достигается 7-8 кл чистоты.

С бархатной насечкой – самая точная отделка, шлифование с точностью до 0,01-0,05 мм. Снимают 0,01-0,03 мм. Шероховатость 9-12 кл чистоты.

Шаберы – стальные полосы или стержни с рабочими гранями. Бывают плоские, трехгранные, фасонные с рукоятками, с остро заточенными рабочими поверхностями.

Требования. Острый, ровный хвостовик, ручка с кольцом, без трещин, при ударе по наковальне издает чистый звук.

Ручка сначала просверливается, потом прожигается хвостовиком старого напильника и забивается ударами головкой ручки о верстак.

При опиливании мягких и вязких металлов натирают мелом, алюминия – стеарином. Предохранять их от влаги и масла, поэтому не протирать рукой. Периодически очищать от стружки стальными щетками.

Брак . Неровность поверхности и завалы краев, лишнего сняли или не досняли.

Безопасность . Можно поранить руку хвостовиком, при неисправной рукоятке, или повредить пальцы левой руки при обратном ходе. Нельзя очищать напильник от стружки голыми руками, сдувать их или удалять сжатым воздухом, можно повредить руки и глаза. Работать лучше с головным убором т.к. стружку из волос трудно удалить.

Сверление.

Сверлением называется процесс образование отверстий в режущем материале режущим инструментом – сверлом.

Рассверливание – увеличение диаметра имеющегося отверстия.

Чистота обработки – 1-3класса шероховатости.

Применяется для получения неответственных отверстий, невысокой степени точности и невысокого класса шероховатости, например под крепежные болты, заклепки, шпильки, под резьбу, развертывания, и зенкерование.

Спиральное сверло – двузубый режущий инструмент, состоящий из 2-х основных частей: рабочей и хвостовика. Рабочая часть сверла состоит из цилиндрической (направляющей) и режущей частей. На цилиндрической части имеются две винтовые канавки, расположенные одна против другой. Их назначение – отводить стружку.

Для уменьшения трения сверло имеет обратный конус 0,1 мм на каждые 100 мм длины.

Зуб – это выступающая часть сверла, имеющие режущие кромки.

Угол между режущими кромками оказывает существенное влияние. При его увеличении повышается прочность сверла, но возрастает усилие подачи. С уменьшением угла резка облегчается, но ослабляется режущая часть. Величина угла выбирается в зависимости от твердости материала.

Сталь и чугун……………………………………….116-118 о

Закаленная сталь, медь красная……………………125

Латунь и бронза, алюминий………………….…….130-140

Силумин……………………………………………...90-100

эбонит………………………………………………...85-90

мрамор………………………………………………..80

пластмассы………………………………………..…50-60

Хвостовики

у сверла до 10 мм цилиндрический (обычно) и крепится в патроне. У хвостовика имеется поводок для дополнительной передачи крутящего момента.

Сверла большего диаметра имеют конический хвостовик. На конце – лапка, не позволяющая сверлу провертываться в шпинделе и служащая упором при выбивании сверла из гнезда. Размеры 0,1,2,3,4,5,6 с разными размерами конуса

Изготавливаются – У10, У12А, хромистой 9Х, хромокремнистой 9ХС, быстрорежущей Р9, Р18, металлокерамические сплавы марок ВК6, ВК8 и Т15К6, с корпусами из стали марок Р9,9ХС и 40Х.

Сверла с пластинками из твердых сплавов применятся для чугуна, закаленной стали, пластмасс, стекла, мрамора.

Бывают сверла с отверстиями для подвода охлаждающей жидкости к режущим кромкам сверла.

При сверлении затупившееся сверло очень быстро нагревается, настолько, что произойдет отпуск стали, и сверло станет негодным. Поэтому сверла охлаждают.

Сталь………………………………….мыльная эмульсия или смесь минерального и жирного мала.

Чугун………………………………….мыльная эмульсия или в сухую

Медь…………………………………..мыльная эмульсия или сурепное масло

Алюминий…………………………….мыльная эмульсия или в сухую

Дюралюминий………………………..мыльная эмульсия, керосин с касторовым или сурепным маслом

Силумин………………………………мыльная эмульсия или смесь спирта со скипидаром.

Износ сверла обнаруживается по резко скрипящему звуку.

Заточку ведут с охлаждением водно-содовым раствором. Затачивают сверло следующим образом: слегка прижимая режущую кромку к поверхности абразивного круга так, чтобы режущая часть приняла горизонтальное положение, прилегая задней поверхностью к кругу. Плавным движением правой руки, не отнимая сверла от круга, поворачивают сверло вокруг своей оси, соблюдая правильный наклон, затачивают заднюю поверхность, при этом следят за тем, чтобы режущие кромки были прямолинейны, имели одинаковую длину и были заточены под одинаковыми углами.

Сверла с режущими кромками разной длины или с разными углами их наклона будут сверлить отверстия больше своего диаметра.

Сверлят ручными, электрическими, пневматическими дрелями и Эл. станками.

Меры безопасности к ручным дрелям :

Работать в резиновых перчатках на резиновом коврике.

Проверить провод;

Щетки должны быть хорошо прошлифованы, при нормальной работе не искрят.

Меры безопасности к сверлильным станкам:

Работать в спецодежде с головным убором, хлястики и рукава застегнуть (свисающие части одежды и волосы могут захватиться шпинделем или сверлом)

Не работать на станке в рукавицах.

Проверить исправность заземления

Проверить наличие заграждения

Проверить в холостую вращение, осевое перемещение шпинделя и работу механизма подачи, закрепление стола

Прочно закреплять детали и не удерживать их руками в процессе обработки;

Конические сверла крепят непосредственно в коническом отверстии шпинделя или через переходные конические втулки. Удаляются при помощи клина через прорезь.

Цилиндрические в патронах

Не оставлять ключа в сверлильном патроне после смены сверла;

Не браться за вращающее сверло и шпиндель;

Не вынимать сломанное сверло рукой;

Не нажимать сильно на рычаг подачи при сверлении заготовок на проход, особенно сверлами малого диаметра.

Подкладывать деревянную подкладку на стол под шпиндель при смене сверла;

Не передавать предметы через работающий станок;

Не опираться на станок во время его работы.

Не удалять стружку из отверстий пальцами и не сдувать её. Это надо делать кручком или щеткой и только после остановки станка

Обязательно останавливать станок при смене сверла, уборке или ухода.

Потребность в обработке металлических изделий и конструкций возникает в самых разных областях. Слесари использует для решения подобных задач широкий спектр инструментального обеспечения, среди которого - всевозможные резчики, сверла, ножовки и абразивное оборудование. Начальный же уровень представляет напильник, которым пользуются и в бытовых целях, и в специализированных мастерских. Операции деликатной, мягкой обработки позволяют максимально приближать характеристики заготовки к нужным показателям. Однако чтобы реализовать качественное опиливание металла, необходимо ответственно подойти к выбору рабочего инструмента.

Цели опиливания

В процессе выполнения обработки такого рода происходит снятие верхнего слоя металлической поверхности. В зависимости от характеристик используемого инструмента данный пласт может составлять от одного до нескольких миллиметров. Как правило, слесарное дело в этом направлении помогает сформировать оптимальные качества заготовки для последующего ее применения в конструкциях или в качестве самостоятельного объекта. Рабочий процесс позволяет придать изделию определенную форму, размеры, а также обеспечить криволинейную или прямолинейную поверхность с целью последующей подгонки под деталь или конструкцию.

Масштабы работы могут быть разными в зависимости от применения конечного объекта. Например, для небольших элементов применяются тиски и абразивный инструмент с минимальным механическим воздействием. И наоборот, крупные металлические заготовки могут обслуживаться прямо на месте их сборки и даже эксплуатации.

Устройство напильника

Напильник по внешнему виду представляет собой небольшой брусок, обеспеченный мелкими зубьями. Насечки выполняются по разным схемам и отличаются размерами. Так, одинарные располагаются под углом порядка 80° относительно ребра инструмента. Также используется и двойная насечка. В этом случае предусматривается угол в 55° в нижней части и 70° - в верхней. Зубья определяют эффективность абразивного воздействия, которое обеспечивает конкретный напильник. ГОСТ под номером 1465-80 также предусматривает, что основа должна изготавливаться из инструментальных сталей марки У13. Кроме рабочей части напильник имеет хвостовик, который может выступать ручкой. Но встречаются и модели, у которых вся металлическая поверхность представлена зубчатыми насечками.

Разновидности напильников

Напильники разделяют по многим параметрам, среди которых - длина, форма, количество насечек на 1 см и т. д. Так, существуют драчевые модели, у которых на поверхности устроены крупные зубья. Соответственно, такой инструмент подходит для выполнения грубой обработки деталей. Противоположностью драчевых моделей являются бархатные напильники, отличающиеся мелкой насечкой. Если требуется аккуратная подводка заготовок для точечного введения элемента в механизм, то используют мелкие зубья. Различают инструмент и по видам поверхностей. В частности, напильник плоский можно назвать базовой моделью, хотя спектр решаемых им задач существенно ограничен. Технология изготовления таких моделей является самой простой, чем и обусловлена их низкая цена и широкое распространение. Однако более технологичным и универсальным в применении считается сферический напильник, также представленный в разных вариациях. К примеру, выделяют круглые, полукруглые, ромбовидные и прямоугольные версии.

Требования к изготовлению напильников

Независимо от устройства и конфигурации расположения граней, существуют общие требования к напильникам. Качественный инструмент должен обладать достаточной твердостью и остротой насечек для обеспечения оптимальной сцепляемости с базовой пластиной. Есть и нормативы, регулирующие схему расположения самих насечек. Особые требования распространяются на узкий напильник. ГОСТ 1465-80 предписывает изготавливать его таким образом, чтобы одинарная насечка имела угол в 65°. При этом число зубьев на узких сторонах должно соответствовать количеству базовых насечек, расположенных на широких сторонах.

Крупная узкая сторона напильников ножовочного типа обеспечивается насечками только на параллельно идущих участках. Отдельные требования касаются округлого инструмента. Полукруглые модели должны изготавливаться с нарезанными зубьями, хотя бывают и исключения, когда и для этого типа применяют традиционную насечку.

Рабочий процесс

В первую очередь подготавливаются условия для технического осуществления мероприятия. Основным требованием к его организации является надежная фиксация заготовки. Чаще всего для этой цели используют тиски, позволяющие придать элементу устойчивое положение. Начинается работа с предварительной зачистки. При наличии на поверхности материала следов ржавчины или окалины их ликвидируют драчевым напильником. То есть в этой части используется грубое опиливание металла, при котором желательно применять старый инструмент, поскольку работа с проблемными поверхностями быстро изнашивает напильники.

Далее можно приступать к черновой обработке. В зависимости от состояния заготовки на этот момент подбирается более эффективный и точный в обработке инструмент. При этом стоит позаботиться и о тисках, которые могут пострадать в процессе опиливания. Защитить губки можно при помощи специальных накладок из латуни, меди или алюминия. Выбор материала также зависит от характера обработки - чем она интенсивнее и грубее, тем жестче должна быть накладка.

Тиски устанавливаются так, чтобы их губки находились на уровне локтя. В ходе опиливания следует стоять вполоборота к оборудованию - на расстоянии примерно 20 см от края стола. Корпус держится прямым, но с поворотом на 45° относительно продольной оси тисков. Оптимальное расположение ног - на ширине плеч, при этом левую ногу можно вывернуть в направлении движения инструмента вперед. Такая позиция обеспечивает максимально стабильное положение тела, что позволяет выполнять свободное опиливание металла даже при небольшом наклоне корпуса вперед для контроля качества работы. В процессе выполнения операции напильник удерживается правой рукой так, чтобы головка ручки упиралась в ладонь.

Механизация опиливания

За последнее время многие представители традиционного ручного инструмента успешно перешли в форму электрических устройств, обладающих более высокими технико-эксплуатационными показателями. Подверглось модернизации и слесарное дело, в результате чего мастера обзавелись пневматическими аппаратами для опиливания металла. В целом концепция ручной обработки была сохранена, однако силовое воздействие обеспечивает электродвигатель. В качестве рабочих элементов также выступают насадки с абразивными поверхностями.

Кроме пневматического инструмента широкое распространение получили и аккумуляторные, а также сетевые приборы. К примеру, ленточный напильник оснащается режущими полотнами, эффективно выполняющими аккуратную и точечную доводку различных металлических поверхностей. К преимуществам механизированных устройств можно отнести качество обработки, высокую скорость и безопасность процесса. Впрочем, высокая точность при обслуживании сложных по форме заготовок по-прежнему достигается только при условии использования традиционных напильников.

Проверка качества работы

Правильность выполненной обработки оценивается с помощью линейки или угольника. Таким образом, контролирующий мастер проверяет наличие просветов. Этот вариант контроля применяется в случае, если ставилась цель получить ровную и чистую поверхность. Если же опиливание металла производилось для последующей интеграции элемента в конструкцию с пазами, то оценить качество работы можно путем натурального сопоставления параметров.

Заключение

В широком ассортименте режущего инструмента напильник является одним из самых безопасных. Тем не менее и в работе с ним не стоит забывать о некоторых правилах, которые позволят предотвратить неприятные последствия. Так, должна выполняться только при условии стабильного положения заготовки. Отсутствие раскачиваний благоприятно скажется и на безопасности, и на качестве работы. Также в ходе обработки не стоит удалять стружку руками. Для этого применяют специальные щетки или промышленные пылесосы. К слову, электрический ленточный и пневматический инструмент в зависимости от модификации может предусматривать возможность дополнительного оснащения системами пылеудаления.

Опиливанием называется операция по обработке металлов и других материалов снятием небольшого слоя металла напильниками вручную или на станках.

С помощью напильника деталям придают нужную форму и размеры, производят пригонку деталей друг к другу, подготавливают кромки деталей под сварку и выполняют другие работы.

Напильниками обрабатывают плоскости, криволинейные поверхности, пазы, канавки, отверстия любой формы, поверхности, расположенные под разными углами, и т.п.

Припуски на опиливание оставляют небольшими – от 0,5 до 0,025 мм. Точность обработки от 0,2 до 0,05 мм. При художественной обработке металла ручному опиливанию, как одному из приемов, придается важное значение.

Напильник представляет собой стальной брусок определенного профиля и длины, на поверхности которого имеются насечки, образующие остро заточенные зубцы (зубья), имеющие в сечении форму клина.

Изготовляют напильники из стали У10А или У13А и после насекания подвергаются термической обработке. Допускается легированная хромистая сталь ШХ15 или 13Х. Подразделяют напильники по крупности насечки, по форме насечки, по длине и форме бруска, по назначению.

Насечки на поверхности напильника образуют зубья, которые снимают стружку с обрабатываемого материала. Зубья напильников получают на пилонасекательных станках с помощью специального зубила, на фрезерных станках – фрезами, на шлифовальных – специальными шлифовальными кругами, а также путем накатывания, протягивания на протяжных станках – протяжками и на зубонарезных станках.

При каждом способе воздействия нарезается свой профиль зуба. Однако независимо от способа получения насечки каждый зуб имеет задний угол, угол заострения и угол резания.

Чем меньше насечек на 1 см длины напильника, тем крупнее зуб. Различают напильники с одинарной, т.е. простой насечкой, с двойной, или перекрестной, точечной, т.е. с рашпильной и дуговой.

Напильники с одинарной насечкой могут снимать широкую стружку, равную длине всей насечки. Их применяют при опиливании мягких металлов – латуни, цинка, баббита, свинца, алюминия, бронзы, меди и др.

Напильники с одинарной насечкой применяют при опиливании материалов с незначительным сопротивлением резанию, а также неметаллических материалов. Используют их для заточки пил, ножей, для обработки пробки, дерева.

Напильники с двойной, т.е. перекрестной насечкой применяют для опиливания стали, чугуна и других твердых материалов с большим сопротивлением резанию.

В напильниках с двойной насечкой сначала насекается нижняя глубокая насечка, основная, а поверх нее – верхняя, неглубокая насечка, вспомогательная. Она разрубает основную насечку на множество отдельных зубьев. Перекрестная насечка облегчает работу, так как больше размельчает стружку.

Расстояние между соседними зубьями насечки называются шагом. Шаг основной насечки больше шага вспомогательной. В результате зубья располагаются друг за другом по прямой, составляющей с осью напильника угол 5 градусов, и при его движении следы зубьев частично перекрывают друг друга, поэтому на обработанной поверхности уменьшается шероховатость, поверхность получается более чистой и гладкой.

Рашпильная (точечная) насечка получается вдавливанием металла специальными трехгранными зубилами, оставляющими, расположенными в шахматном порядке вместительные выемки, способствующие лучшему размещению стружки. Рашпилями обрабатывают очень мягкие металлы и неметаллические материалы – резину, кожу и др.

Дуговую насечку получают фрезерованием. Насечка имеет большие впадины между зубьями и дугообразную форму, обеспечивающую высокую производительность и повышенное качество обрабатываемых поверхностей.

Применяют напильники с дуговой насечкой при обработке мягких металлов – дюралюминия, меди и др.

Напильники могут быть общего назначения, специального назначения, надфили, рашпили, машинные.

Напильники общего назначения предназначены для общеслесарных работ. По числу насечек (нарезок) на 1 см длины делятся на шесть номеров – 0, 1, 2, 3, 4, 5.

Напильники с насечкой 0 и 1 (драчевые) имеют наиболее крупные зубья и служат для грубого опиливания, когда требуется удалить большой слой металла – 0,5 – 10 мм. Точность обработки не превышает 0,1 – 0,2 мм.

Напильники с насечкой 2 и 3 (личные) применяют для чистового опиливания изделий с точностью до 0,02 – 0,05 мм. Снимаемые слой металла не превышает 0,02 – 0,06 мм.

Напильники с насечкой 4 и 5 (бархатные) служат для окончательной отделки изделий. Они снимают слой не более 0,01 – 0,03 мм при точности обработки от 0,01 до 0,005 мм.

Типы напильников.

Напильники делятся на следующие типы:

А – плоские,

Б – плоские остроносые применяются для опиливания наружных или внутренних плоских поверхностей, а также для пропиливания шлицев и канавок;

В – квадратные напильники используют для распиливания квадратных, прямоугольных и многоугольных отверстий, а также для опиливания узких плоских поверхностей;

Г – трехгранные напильники служат для опиливания острых уголов как с внешней стороны детали, так и в пазах, отверстиях, канавках, для заточки пил по дереву;

Д – круглые напильники используют для распиливания круглых или овальных отверстий и вогнутых поверхностей небольшого радиуса;

Е – полукруглые напильники применяют для обработки вогнутых криволинейных поверхностей значительного радиуса и больших отверстий (выпуклой стороной); плоскостей, выпуклых криволинейных поверхностей и углов более 30 градусов (плоской стороной);

Ж – ромбические напильники применяют для опиливания зубьев зубчатых колес, дисков, звездочек, для снятия заусенцев с этих деталей после обработки их на станках, а также для опиливания углов свыше 15 градусов и пазов;

З – ножовочные напильники служат для опиливания внутренних углов клиновидных канавок, узких пазов, плоскостей в трехгранных, квадратных и прямоугольных отверстиях, а также при изготовлении режущих инструментов и штампов.

Плоские, квадратные, трехгранные, полукруглые, ромбические и ножовочные напильники изготовляют с насеченным и нарезанным зубом. Ножовочные напильники изготовляют по специальному заказу.

Напильники специального назначения служат для обработки цветных металлов, сплавов, изделий из легких сплавов и др.

Напильники для обработки цветных сплавов в отличие от слесарных напильников общего назначения имеют другие, более рациональные для данного конкретного сплава углы наклона насечек и более глубокую и острую насечку, что обеспечивает высокую производительность и стойкость напильников.

Напильники выпускаются только плоскими и остроносыми с насечкой N 1 и предназначаются для обработки бронзы, латуни и дюралюминия. Такие напильники маркируют буквами ЦМ на хвостовике.

Напильники общего назначения, применяемые для обработки изделий из легких сплавов и неметаллических материалов имеют мелкую насечку, при работе быстро забиваются стружкой и выходят из строя.

Применяют напильники со специальной державкой, позволяющие устранить эти недостатки. Эти напильники имеют размеры 4х40х360 мм и насечку в виде дуговых канавок для выхода стружки при значительно увеличенном шаге по сравнению с драчевыми напильниками общего назначения. Производительность работы такими напильниками повышается в три раза.

Алмазные напильники применяют для обработки и доводки твердосплавных деталей.

Алмазный напильник представляет собой стержень с рабочей поверхностью и сечением нужного профиля, на которую нанесен тонкий алмазный слой. Алмазное покрытие на рабочей части изготовляют различной зернистости для предварительной и окончательной доводки.

Надфили – это небольшие напильники, которые применяют для лекальных, граверных, ювелирных работ и иных художественных работ по металлу, для зачистки в труднодоступных местах – отверстий, углов и др. Надфили имеют такую же форму как и слесарные напильники.

Изготовляют их из стали У12 или У12А.

Длина надфилей может быть 80, 120 и 160 мм.

В зависимости от количества насечек, приходящиеся на каждые 10 мм длины, надфили разделяют на шесть типов: 1 – драчевые, 2 – личные; 3 – 6 – бархатные.

По форме сечения надфили могут быть круглые, полукруглые, плоские, остроносые, овальные, ножовочные, квадратные, трехгранные, трехгранные односторонние, пазовые и ромбовидные.

Алмазные надфили применяют для обработки твердосплавных материалов, различных видов керамики, стекла и др.

При обработке надфилями получают поверхности 9 – 10 классов шероховатости.

Рашпили предназначены для обработки мягких металлов (свинец, олово, медь и др.) и неметаллических материалов (кожа, резина, древесина, пластические массы), когда обычные напильники непригодны из-за того, что насечка их быстро забивается стружкой и они перестают резать.

В зависимости от профиля рашпили общего назначения подразделяются на плоские (тупоносые и остроносые), круглые и полукруглые с насечкой N 1 и N 2 и длиной от 250 до 350 мм. Зубья рашпиля имеют большие размеры и вместительные канавки, расположенные впереди каждого зуба.

Опиливание можно производить на станках при помощи машинных (стержневые для опиловочных станков с возвратно-поступательным движением) и вращающихся (борнапильники – фасонные головки, дисковые и пластинчатые) напильников.

Насадка рукояток напильников.

Для удобства работы напильником на его хвостовик насаживают деревянную ручку (рукоятку), изготовленную из липы, ясеня, березы, клена или прессованной бумаги.

Поверхность рукоятки должна быть гладкой. Длина рукоятки должна соответствовать величине напильника и удобно помещаться в ладони.

Диаметр отверстия рукоятки не должен быть больше ширины средней части хвостовика напильника, а глубина отверстия должна соответствовать длине хвостовика.

Отверстие для напильника просверливают или выжигают, а чтобы ручка не раскалывалась, на ее конец насаживают стальное кольцо. Чтобы насадить напильник, его хвостовик вставляют в отверстие рукоятки и, взяв напильник за насеченную часть правой рукой, не очень сильно ударяют головкой ручки о верстак или молотком по рукоятке.

Чтобы снять рукоятку с напильника, левой рукой обхватывают рукоятку, а правой рукой молотком наносят два-три несильных удара по верхнему краю кольца, после чего напильник легко выходит из отверстия.

На рабочем месте все напильники должны быть с насаженными рукоятками. После долгого пользования в разработанное отверстие можно вставить деревянную шпильку.

Правила и приемы опиливания

Для определенной работы выбирают тип напильника, его длину и номер насечки.

Тип напильника определяется формой обрабатываемой поверхности, длина – ее размерами. Напильник берут длиной на 150 мм больше размера обрабатываемой поверхности.

Для опиливания тонких пластин, пригоночных и доводочных работ берут короткие напильники с мелкой насечкой.

Когда требуется снять большой припуск, работают напильником длиной 300 – 400 мм с крупной насечкой. Номер насечки выбирают в зависимости от вида обработки и размера припуска.

Для черновой обработки применяют напильники с насечкой N0 и N1. Они снимают припуск до 1 мм.

Чистовую обработку делают напильником N2.

На обработку личными напильниками оставляют припуск до 0,3 мм.

Для окончательного опиливания и доводки поверхности берут напильники NN 3, 4, 5. Они снимают слой металла до 0,01 – 0,02 мм.

Заготовки из стали повышенной твердости лучше всего опиливать напильником с насечкой N 2.

Цветные металлы обрабатывают специальными напильниками, а в отсутствие напильниками общего назначения N 1. Личные и бархатные напильники для опиливания цветных металлов непригодны.

Перед опиливанием необходимо подготовить поверхность, очистив ее от масла, формовочной смеси, окалины, литейной корки и т.д. Затем деталь зажимают в тисках опиливаемой плоскостью горизонтально примерно на 10 мм выше губок тисков.

Заготовку с обработанными поверхностями закрепляют, надев на губки тисков нагубники из мягкого материала – меди, латуни, алюминия.

При опиливании тонкой детали, ее закрепляют на деревянном бруске деревянными пластинками, которые обеспечивают неподвижность детали.

При опиливании нужно следить за правильной координацией движений рук и усилия, передаваемого на напильник. Движение напильника должно быть горизонтальным, поэтому нажимы на ручку и носок напильника должны изменяться в зависимости от положения точки опоры напильника на обрабатываемую поверхность.

При движении напильника нажим левой рукой постепенно уменьшается. Регулируя нажимы на напильник, добиваются получения ровной опиливаемой поверхности без завалов по краям.

В случае ослабления нажима правой руки и усиления левой может произойти завал поверхности вперед.

При усилении нажима правой руки и ослабления левой получится завал назад. Прижимать напильник к обрабатываемой поверхности необходимо при рабочем ходе, т.е., когда напильник движется от себя.

При обратном ходе напильник идет свободно без нажима, однако его не нужно отрывать от детали, чтобы не потерять опоры и не изменить положения напильника.

Чем мельче насечка, тем меньше должна быть сила нажатия.

Важное значение имеет положение работающего в момент опиливания по отношению к обрабатываемой детали.

Он должен располагаться сбоку от тисков на расстоянии около 200 мм от верстака так, чтобы корпус был прямым и повернутым под углом 45 градусов к продольной оси тисков.

При движении напильника от себя основная нагрузка приходится на слегка вынесенную вперед левую ногу, а при обратном – холостом ходе – на правую. При слабом нажиме на напильник при доводке или отделке поверхности, стопы ног располагаются почти рядом. Такие работы, как точные, чаще выполняют сидя.

Важное значение имеет и положение рук (хватка напильника). Необходимо взять в правую руку напильник за ручку так, чтобы она упиралась в ладонь руки, при этом четыре пальца захватывают ручку снизу, а большой палец помещают сверху.

Ладонь левой руки накладывают несколько поперек напильника на расстоянии 20 – 30 мм от его носка.

Пальцы должны быть слегка согнуты, но не свисать; они не поддерживают, а только прижимают напильник. Локоть левой руки должен быть немного приподнят. Правая рука от локтя до кисти должна составлять с напильником прямую линию.

При обработке мелких деталей напильником, а также при работе надфилем большим пальцем левой руки нажимают на конец надфиля, остальными пальцами поддерживают его снизу.

Указательный палец правой руки кладут на надфиль или напильник. При таком положении рук давление получается минимальным, стружка снимается очень тонкая, и поверхность доводится до нужного размера без опасности зайти за разметочную линию.

Опиливание поверхности является сложным трудоемким процессом. Чаще всего дефектом при опиливании поверхности является неплоскостность.

Работая напильником в одном направлении, трудно получить правильную и чистую поверхность.

Поэтому движение напильника, положение его штрихов, следов на обрабатываемой поверхности должны меняться, т.е. попеременно с угла на угол.

Сначала опиливание выполняют слева направо под углом 30 – 40 градусов к оси тисков, затем, не прерывая работы, прямым штрихом и заканчивают опиливание косым штрихом под тем же углом, но справа налево. Такое изменение направление направления движения напильника дает возможность получать необходимую плоскостность и шероховатость поверхности.

Процесс опиливания нужно постоянно контролировать.

Деталь нужно проверять довольно часто, особенно в конце опиливания.

Для контроля пользуются поверочными линейками, штангельциркулями, угольниками, поверочными плитами.

Поверочную линейку выбирают в зависимости от длины проверяемой поверхности, т.е. поверочная линейка по длине должна перекрывать проверяемую поверхность.

Проверку качества опиливания поверхности поверочной линейкой производят на просвет. Для этого деталь достают из тисков и поднимают на уровень глаз. Поверочную линейку берут правой рукой за середину и прикладывают ребро поверочной линейки перпендикулярно проверяемой поверхности.

Для того чтобы проверить поверхность во всех направлениях сначала линейку ставят по длинной стороне в двух-трех местах, затем по короткой – также в двух-трех местах и, наконец, по одной и другой диагоналям. Если просвет между линейкой и проверяемой поверхностью узкий и равномерный, значит плоскость обработана удовлетворительно.

При контроле линейку не передвигают по поверхности, а каждый раз отнимают от проверяемой поверхности и переставляют в нужное положение.

Если поверхность должна быть опилена особенно тщательно, проверку точности производят с помощью поверочной плиты на краску. В этом случае на рабочую поверхность поверочной плиты тампоном наносится тонкий равномерный слой краски (синька, сурик или сажа, разведенные в масле).

Затем поверочную плиту накладывают на поверяемую поверхность, делают несколько круговых движений, затем плиту снимают.

На недостаточно точно обработанных (выступающих) местах остается краска. Эти места опиливают дополнительно до тех пор, пока не будет получена поверхность с равномерным слоем краски по всей поверхности.

Штагенциркулем можно проверить параллельность двух поверхностей путем замера толщины детали в нескольких местах.

При опиливании плоскостей под углом 90 градусов, их взаимно перпендикулярность проверяют слесарным угольником.

Контроль наружных углов детали осуществляют внутренним углом напильника, смотря на просвет.

Правильность внутренних углов в изделии проверяют наружным углом.

Опиливание вогнутых поверхностей. Сначала на заготовке размечают необходимый контур детали.

Большую часть металла в данном случае можно удалить вырезанием ножовкой, придав впадине в заготовке форму треугольника, или высверливанием. Затем напильником опиливают грани и спиливают выступы полукруглым или круглым драчевым напильником до нанесенной риски.

Профиль сечения полукруглого или круглого напильника выбирают таким образом, чтобы его радиус был меньше, чем радиус опиливаемой поверхности.

Не доходя примерно 0,5 мм от риски, драчевый напильник заменяют личным. Правильность формы распиливания проверяют по шаблону "на просвет", а перпендикулярность опиленной поверхности торцу заготовки – угольником.

Опиливание выпуклых поверхностей

Опиливание выпуклых поверхностей производится следующим образом. После разметки ножовкой срезают углы заготовки, после чего она принимает пирамидообразную форму. Затем с помощью драчевого напильника снимают слой металла, не доходя до риски примерно на 1 мм, после чего личным напильником осторожно снимают слой металла по риске.

Опиливание цилиндрических заготовок.

Цилиндрический стержень сначала опиливают на квадрат, сторона которого равна диаметру плюс припуск на последующую обработку. Затем у квадрата опиливают углы и получают восьмигранник, из которого опиливанием получают шестандцатигранник, далее опиливанием углов граней добиваются круглой формы.

Равномерное округление поверхности в процессе опиливания достигается непрерывным поворачиванием заготовки.

Слой металла при получении четырех и восьми граней снимают драчевым напильником, а восьмигранник и шестнадцатигранник опиливают личным напильником.

Контроль обработки производят штангенциркулем в нескольких местах.

Опиливание мелких деталей

Мелкие детали зажимают в ручные тиски и, оперев их о верстак, поворачивают левой рукой на себя при рабочем ходе, т.е. при движении напильника вперед, и от себя при холостом ходе.

При этом напильник или надфиль держат правой рукой с вытянутым вперед указательным пальцем и им осуществляют нажим.

Опиливание тонких пластинок обычными приемами невозможно, так как они изгибаются, мнутся и на них получаются завалы.

Не следует зажимать пластинку между двумя деревянными планками, так как при этом насечка напильника быстро забивается деревянными опилками.

Лучше всего применять специальные раздвижные стальные закаленные рамки. Они состоят из двух планок, между которыми зажимается обрабатываемая деталь, соединенных неподвижно на цилиндрических штифтах, и зажимаются в тисках.

Обработка ведется до касания напильника верхней плоскости рамки, что позволяет обходиться без контроля правильности опиливания специальной линейкой.

Опиливание по копиру (кондуктору) является наиболее производительным для заготовок, имеющих криволинейный профиль.

Копир (кондуктор) представляет собой приспособление, рабочие поверхности которого обработаны соответственно контуру обрабатываемой детали с точностью от 0,5 до 0,1 мм, закалены и отшлифованы.

Подлежащую опиливанию заготовку вставляют в копир и вместе с ним зажимают в тисках. После этого опиливают выступающую часть заготовки до уровня рабочей поверхности копира. При изготовлении большого количества одинаковых детатей из тонкого листового материала в копире можно закреплять несколько заготовок.

Отделка поверхностей. Выбор способа отделки и последовательность переходов зависят от обрабатываемого материала и требований к качеству поверхности, ее состояния, конструкции, размеров детали и припуска, который может достигать 0,05 – 0,3 мм.

Ручная зачистка шлифовальной шкуркой. В тех случаях, когда требуется высокая точность обработки, поверхности после опиливания подвергаются окончательной отделке бархатными напильниками, полотняной или бумажной шлифовальной шкуркой и абразивными брусками.

При отделке поверхностей пользуются деревянными брусками с наклеенной на них шлифовальной шкуркой. В некоторых случаях полоску шкурки накладывают на плоский напильник, придерживая при работе концы рукой.

Для отделки криволинейных поверхностей шкурку навертывают на оправку в несколько слоев. Зачистку ведут сначала грубыми шкурками, затем более тонкими. Ручная зачистка является малопроизводительной операцией, так требует больших временных затрат.

Распиливание – это обработка отверстий с целью придания им нужной формы.

Обработка круглых отверстий производится круглыми и полукруглыми напильниками, трехгранных отверстий – трехгранными, ножовочными и ромбическими напильниками; квадратных – квадратными напильниками.

Подготовка к распиливанию начинается с разметки и накернивания разметочных рисок, затем сверлят отверстия по заметочным рискам и вырубают проймы, образованные сверлением.

Наилучшей получается разметка отшлифованной шлифовальной шкуркой металлической поверхности. При распиливании сверлят одно отверстие, когда пройма небольшая; а в больших проймах сверлят два или более отверстий в целях оставления наименьшего припуска на распиливание.

Большие перемычки трудно удалить из просверленной проймы, однако нельзя располагать отверстия и слишком близко друг к другу, чтобы избежать сдавливания, которое может привести к поломке сверла.

При распиливании в заготовке квадратного отверстия вначале размечают квадрат, а в нем – отверстие, затем просверливают отверстие сверлом, диаметром на 0,5 мм меньше стороны квадрата.

В просверленном отверстии пропиливают четыре угла квадратным напильником, не доходя 0,5 мм до разметочных рисок, после чего распиливают отверстие до разметочных рисок в следующей последовательности: вначале две противоположные стороны, затем остальные, после чего подгоняют отверстие под требуемый размер.

При распиливании в заготовке трехгранного отверстия размечают контур треугольника и сверлят в нем отверстие сверлом, не касаясь разметочных рисок треугольника. Затем в круглом отверстии пропиливают три угла и последовательно распиливают стороны, не доходя 0,5 мм до разметочной риски, после чего подгоняют стороны треугольника. Работать трехгранным напильником нужно строго прямолинейно, чтобы избежать поднутрения сторон.

Точность обработки проверяют вкладышем.

При подгонке следует следить за тем, чтобы вкладыш входил в распиливаемое отверстие свободно, без перекоса и плотно.

Уход за напильниками

Увеличение срока службы напильника обеспечивается правильным уходом.

Напильники сохраняются в антикоррозионной смазке, которую перед работой надо удалить, промыв инструмент щеткой в чистом бензине или, натерев насечку мелом, который впитает жир, а затем жесткой щеткой по направлению рядов насечек мел удаляют.

При работе с напильником необходимо соблюдать некоторые правила: нельзя ударять по напильникам – из-за хрупкости они могут дать трещины и сломаться.

Не следует класть напильники на металлические или каменные, бетонные поверхности и предметы, так как это может привести к выкрашиванию зубьев.

Хранят напильники на деревянных подставках в положении, которое не дает им возможности соприкасаться между собой.

Чтобы предохранить от коррозии, нужно не допускать на напильниках влаги, кислот, испарений. Темный цвет говорит о том, что напильник окислился или плохо закален. Новый напильник имеет светло-серый цвет.

Напильники нужно оберегать от попадания масла и наждачной пыли; замасленные напильники не режут, а скользят, поэтому не следует протирать напильник рукой, так на руке всегда имеется жировая пленка; наждачная пыль забивает впадины зубьев, повреждает их, напильник после воздействия абразивов плохо режет.

Чтобы предохранить от забивания стружкой мягких и вязких металлов напильники перед работой следует натереть мелом.

Во избежание преждевременного износа напильников перед опиливанием заготовок, поверхности которых покрыты ржавчиной, необходимо удалить с них ржавчину металлической щеткой.

Нельзя обрабатывать напильником материалы, твердость которых равна или превышает его твердость. Это может привести к затуплению или выкрашиванию зубьев, поэтому при обработке поверхностей остатки плавленой буры, литейной корки, окалины, наклепа снимают наждаком или насеченным ребром старого напильника и только после этого начинают опиливание.

Напильники нужно применять только по назначению; новым напильником лучше обрабатывать сначала мягкие металлы, а после некоторого затупления – твердые металлы.

Все это позволяет увеличить срок годности напильника.

Время от времени напильник очищают от стружки и опилок, постукивая носком напильника о верстак.

Очищают напильник кордовой щеткой со стальным ворсом. Перемещают щетку вдоль насечки, у напильников с двойной насечкой – вдоль основной насечки. В ручку щетки вставлен металлический стержень с расплющенным концом, который служит для удаления тех частиц, которые застряли после чистки проволочной щеткой.

При отсутствии щеток зубья напильника очищают скребками из алюминия, латуни или другого мягкого металла.

Твердая стальная или медная проволока для этой цели не годиться, так как стальная портит насечку, а медная омедняет зубья.

Замасленные напильники чистят сначала древесным углем, натирая вдоль рядов насечек, а затем щеткой или промывают в растворе каустической соды и чистят щеткой.

Промасленные напильники моют в керосине или бензине.

Для очистки напильников от древесины, костяных, эбонитовых и пластмассовых стружек их опускают на 15 минут в горячую воду, затем очищают стальной щеткой и просушивают.

Старые напильники можно обновить, если опустить их на 10 минут в 10 процентный раствор серной кислоты, промыть в проточной воде, очистить стальной щеткой, еще раз промыть в растворе каустической соды, промыть в горячей воде, протереть и просушить.

В стеклянной посуде растворить в 750 г дистиллированной воды 90 г буры, к этому раствору, осторожно помешивая, добавить 400 г мелко намолотого сульфита меди и 350 г 30 процентной серой кислоты. В приготовленный таким образом жидкость опустить хорошо вымытый напильник и продержать 20 минут. Затем промыть теплой водой и просушить.

Очистить напильник можно следующим способом: сначала очистить его металлической щеткой, вымыть водой с мылом, затем слабым раствором каустической соды (10 г соды на 200 мл воды) и выдержать 10 минут в растворе, состоящем из 10 частей 20 процентной азотной кислоты, 30 частей 20 процентной серной кислоты и 70 частей воды. После химической обработки напильник вымыть горячей водой и погрузить в гашеную известь.

Опиливанием называется операция по обработке металлов и других материалов снятием небольшого слоя напильниками вручную или на опиловочных станках.

С помощью напильника слесарь придает деталям требуемую форму и размеры, производит пригонку деталей друг к другу, подготовляет кромки деталей под сварку и выполняет другие работы.

При помощи напильников обрабатывают плоскости, криволинейные поверхности, пазы, канавки, отверстия любой формы, поверхности, расположенные под разными углами, и. т. п. Припуски на опиливание оставляются небольшими - от 0,5 до 0,025 мм. Точность обработки опиливанием от 0,2 до 0,05 мм, в отдельных случаях до 0,001 мм.

Ручная обработка напильником в настоящее время в значительной степени заменена опиливанием на специальных станках, но полностью ручное опиливание эти станки вытеснить не могут, так как пригоночные работы при сборке и монтаже оборудования часто приходится выполнять вручную.

Напильник (рис. 134) представляет собой стальной брусок определенного профиля и длины, на поверхности которого имеются насечки (нарезки), образующие впадины и острозаточенные зубцы (зубья), имеющие в сечении форму клина. Напильники изготовляют из стали У13 или У13А (допускается легированная хромистая сталь ШХ15 или 13Х), после насекания подвергают термической обработке.

Напильники подразделяют: по крупности насечки, по форме насечки, по длине и форме бруска, по назначению.

Виды и основные элементы насечек. Насечки на поверхности напильника образуют зубья, которые снимают стружку с обрабатываемого материала. Зубья напильников получают на пилонасекательных станках при помощи специального зубила, на фрезерных станках - фрезами, на шлифовальных станках - специальными шлифовальными кругами, а также путем накатывания, протягивания на протяжных станках - протяжками и на зубонарезных станках. Каждым из указанных способов насекается свой профиль зуба. Однако независимо от способа получения насечки каждый зуб имеет задний угол а, угол заострения р, передний угол у и угол резания 5 (рис. 135).

У напильников с насеченными зубьями (рис. 135, а) с отрицательным передним углом (γ от -12 до -15°) и сравнительно большим задним углом (α от 35 до 40°) обеспечивается достаточное пространство для размещения стружки. Получающийся при этом угол заострения β = 62 (до 67°) обеспечивает прочность зуба.

Напильники с фрезерованными или шлифованными зубьями (рис. 135, б) имеют положительный передний угол γ = 2 (до 10°). У них угол резания меньше 90° и, значит, меньше усилие резания. Большая стоимость Фрезерования и шлифования ограничивает применение этих напильников.

Для напильников с зубьями, полученными протягиванием (рис. 135, в), γ = - 5°, β = 55°, α = 40° , δ = 95°.

Протянутый зуб имеет впадину с плоским дном. Эти зубья лучше врезаются в обрабатываемый металл, что значительно повышает производительность труда. Кроме того, напильники с такими зубьями более стойки, так как зубья не забиваются стружкой.

Чем меньше насечек на 1 см длины напильника, тем крупнее зуб. Различают напильники с одинарной, т. е. простой насечкой (рис. 136, а), с двойной, или перекрестной (рис. 136, б), точечной, т. е. с рашпильной (рис. 136, в), и дуговой (рис. 136, г).

Напильники с одинарной насечкой могут снимать широкую стружку, равную длине всей насечки. Их применяют при опиливании мягких металлов (латуни, цинка, баббита, свинца, алюминия, бронзы, меди и т. п.) с незначительным сопротивлением резанию, а также неметаллических материалов. Кроме того, эти напильники используют для заточки пилг ножей, а также для обработки дерева и пробки. Одинарная насечка наносится под углом λ = 25° к оси напильника.

Напильники с двойной (т. е. перекрестной) насечкой применяют для опиливания стали, чугуна и других твердых материалов с большим сопротивлением резанию. В напильниках с двойной насечкой сначала насекается нижняя - глубокая насечка, называемая основной, а поверх нее - верхняя, неглубокая насечка, называется вспомогательной; она разрубает основную насечку на большое количество отдельных зубьев.

Перекрестная насечка больше размельчает стружку, что облегчает работу. Основная насечка выполняется под углом λ = 25°, а вспомогательная - под углом ω = 45°.

Расстояние между соседними зубьями насечки называется шагом S. Шаг основной насечки больше шага вспомогательной. В результате зубья располагаются друг за другом по прямой, составляющей с осью напильника угол 5°, и при его движении следы зубьев частично перекрывают друг друга, поэтому на обработанной поверхности уменьшается шероховатость, поверхность получается более чистой и гладкой.

Рашпильная (точечная) насечка получается вдавливанием металла специальными трехгранными зубилами, оставляющими расположенные в шахматном порядке вместительные выемки, способствующие лучшему размещению стружки. Рашпилями обрабатывают очень мягкие металлы и неметаллические материалы (кожу, резину и др.).